一、4J36概述
4J36合金又称因瓦(INVAR)合金,合金的居里点约为230℃,低于这一温度时合金是铁磁性的,具有很低的膨胀系数,高于这一温度时合金为无磁性的,膨胀系数增大。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件,广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。
1.1 4J36材料牌号 4J36。
1.2 4J36相近牌号 见表1-1。
表1-1[1,2]
俄罗斯 |
美国 |
英国 |
日本 |
法国 |
德国 |
32H
32H-BИ
- |
Invar
Nilvar
Unipsan 36 |
Invar
Nilo36
36Ni |
不变钢
Cactus LE
- |
Invar Standard
Fe-Ni36
- |
Vacodil36
Nilos36
- |
1.3 4J36材料的技术标准
1.4 4J36化学成分 见表1-2。
表1-2 %
C |
P |
S |
Si |
Mn |
Ni |
Fe |
≤ |
||||||
0.05 |
0.020 |
0.020 |
0.30 |
0.2~0.6 |
35.0~37.0 |
余量 |
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍含量偏离表1-2规定范围。
1.5 4J36热处理制度 标准规定的膨胀系数性能检验试样按下述方法加工和热处理:将半成品试样加热至840℃±10℃,保温1h,水淬,再将试样加工为成品试样,在315℃±10℃保温1h,随炉冷或空冷。
1.6 4J36品种规格与供应状态 品种有棒、管、板、丝和带。
1.7 4J36熔炼与铸造工艺 用非真空感应炉、真空感应炉和电弧炉熔炼。
1.8 4J36应用概况与特殊要求 该合金是典型低膨胀合金。经航空工厂长期使用,性能稳定;使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺,以保证材料的稳定性。
二、4J36物理及化学性能
2.1 4J36热性能
2.1.1 4J36溶化温度范围 1430~1450℃[1,2]。
2.1.2 4J36热导率 λ=11W/(m•℃)[1,2]。
2.1.3 4J36比热容 c(20~100℃)=515J/(kg•℃)。
2.1.4 4J36线膨胀系数 标准规定α1(20~100℃)≤1.5×10-6℃-1。
合金试样在保护气氛或真空中加热到880℃±20℃,保温1h,以不大于300℃/h冷却,其平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨胀曲线见图 2-1。
表2-1[1]
温度范围/℃ |
/10-6℃-1 |
温度范围/℃ |
/10-6℃-1 |
20~60 |
1.8 |
20~250 |
3.6 |
20~40 |
1.8 |
20~300 |
5.2 |
20~20 |
1.6 |
20~350 |
6.5 |
20~0 |
1.6 |
20~400 |
7.8 |
20~50 |
1.1 |
20~450 |
8.9 |
20~100 |
1.4 |
20~500 |
9.7 |
20~150 |
1.9 |
20~550 |
10.4 |
20~200 |
2.5 |
20~600 |
11.0 |
2.2 4J36密度 ρ=8.10g/cm3[1]。
2.3 4J36电性能
2.3.1 4J36电阻率 ρ=0.78μΩ·m[1,2]。
2.3.2 4J36电阻温度系数 见表2-2。
表2-2[1,2]
温度范围/℃ |
20~50 |
20~100 |
20~200 |
20~300 |
20~400 |
20~500 |
αR/103℃-1 |
1.8 |
1.7 |
1.4 |
1.2 |
1.0 |
0.9 |